[发明专利]一种基于射线法的黄土高原梯田提取方法

摘要

本发明提供了一种基于射线法的黄土高原梯田提取方法，首先分析梯田田坎的排列方式以及延伸方向；然后根据梯田田坎排布特征，以山顶点为初始位置，分析计算以山顶点为顶点的各条射线经过处像元灰度值的变化规律；最后，基于梯田的不连续性、梯田的延伸方向、田坎宽度特征，利用信号处理方法设定相应的规则，去掉不存在梯田或者过于破碎的梯田像素，保留清晰连续的梯田像素并得到梯田的分布图。本发明基于图像处理和信号分析理论提出的射线法提取方法，能够较为有效的从高分辨率遥感影像上提取梯田范围，根据梯田田坎排列的具体方向、宽度、数量等，对梯田范围进行提取，具有普遍的适应性和创新性。

主权项

1.一种基于射线法的黄土高原梯田提取方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）山顶点的选取：若有相应区域的高分辨率DEM数据，采用流域边界线的邻域分析方法提取山顶点；若没有DEM数据，进行人工点选山顶点；（2）梯田的识别：将山顶点对应到遥感影像中，从山顶点开始引出射线，山顶点的个数及射线的数目、长度要求覆盖所有梯田区域；对梯田的规则进行提取，将射线经过处像元的灰度值按从山顶到山脚的顺序排列成一个数组，提取这列数组中的极大值和极小值，记录这些点在数组中的位置并根据梯田特征设定以下规则：①忽略田坎数小于三阶的破碎梯田，判断各射线上的灰度变化极值点数目是否小于7，忽略小于7的射线，其他射线进行后面的操作；②如果数组中极值点位置间隔小于1个像元，那么忽略其中一个极值点；③将射线经过之处的灰度极值依次连接，形成灰度变化曲线，如果曲线上相邻极值点的间距大于16个像元，则将曲线在此处断开；④一块区域内，极值点与相邻两个极值点灰度值之差不能小于阈值，阈值根据影像中梯田的清晰度确定；⑤在梯田的灰度变化曲线中，所有极大值点的灰度值的标准差不大于0.2，极小值点同理；（3）梯田范围可视化：在影像上标注梯田位置。